II. Геологическое строение и рельеф дна

Рельеф дна и строение земной коры. Общее представление о распределении глубин О. даёт гипсографическая кривая, согласно к-рой большая часть площади дна (73, 8%) располагается на глуб. от 3000 до 6000 м. Планетарные морфоструктуры дна О. выделяются на основе различий в строении и истории развития отдельных участков земной коры. Части дна О., прилегающие к материкам, характеризуются материковым типом коры и составляют подводную окраину материков, в к-рой по особенностям рельефа выделяют шельф, материковый склон и материковое подножие. Последнее граничит с ложем океана или с ложем котловин краевых морей (если подводная окраина материка обрамляется зоной островных дуг). Ложу свойственна сравнительно тонкая кора океанич. типа, состоящая из трёх слоев: верхнего слоя рыхлых осадков (или " первого" сейсмического), " второго" (" надбазальтового") и нижнего - " базальтового". Рельеф ложа О. представлен плоскими аккумулятивными (абиссальными) равнинами и сложнорасчленёнными холмистыми поверхностями, на к-рых сохранился вул-канич. рельеф. Развиты также отдельные вулканич. горы и цепи гор, а также широкие сводовые (валы) и блоковые (асей-смич. хребты)поднятия. Относит, глубины в пределах ложа О. колеблются от 2000- 4000 до 11 000 м. Из числа отрицат. форм на ложе О.выдетяются узкие желоба, приуроченные к гигантским разломам и прогибам земной коры (глуб. до 7000 м и более).

На большей части периферии Тихого ок., в сев.-вост. части Индийского ок., а также в р-нах морей Карибского и Скоша (Скотия) между подводной окраиной материка и ложем океана располагается переходная зона. Осн. элементы рельефа здесь - котловины окраинных морей (глуб. до 4000-5000 м), островные дуги (подводные хребты с цепочкой островов вдоль гребней) и глубоководные желоба, к к-рым приурочены наибольшие глубины О. (напр., Марианский жёлоб глуб. 11 022 м). В пределах зоны островных дуг сложно сочетаются участки материковой, субматериковой, субокеанич. и океанич. земной коры, к-рой свойственна высокая сейсмичность и проявление совр. вулканизма. Четвёртой планетарной морфоструктурой дна О. являются срединно-океанические хребты - система крупнейших сильно расчленённых подводных поднятий, пересекающих все океаны и отличающихся особым типом земной коры. Характерные черты рельефа сре-динно-океанич. хребтов - рифтовые долины, обрамляющие их рифтовые хребты, поперечные разломы, а также крупные вулканич. массивы, напр. Азорский.

Выделенные планетарные морфоструктуры соогветствуют крупнейшим структурно-тектонич. категориям земной коры. Подводные окраины материков в тектонич. отношении представляют собой затопленные части материковых платформ и характеризуются относительно спокойным тектонич. режимом с преобладанием медленных отрицательных движений земной коры, с изометрическими очертаниями геофизич. полей и слабыми положительными аномалиями силы тяжести. У внешнего края шельфа и материкового склона часто отмечаются линейные положительные магнитные и гравитационные аномалии. Переходная зона - совр. геосинклинальная область с резкой дифференциацией и высокими скоростями вертикальных движений земной коры, сложным рисунком геофизич. полей, причём глубоководным желобам обычно свойственны резко выраженные отрицательные, а котловинам окраинных морей - значительные положительные аномалии силы тяжести. Срединноокеанич. хребты в геотектонич. отношении соответствуют георифтогеналям и являются, как и переходная зона, областями высокой сейсмичности, вулканизма и горообразования. Для срединных хребтов характерно чередование линейно-вытянутых положительных и отрицательных магнитных аномалий. Ложе О., соответствующее в структурно-тектонич. отношении понятию талассократан, отличается довольно широким распространением особого типа вулканизма, разломной тектоники, слабой сейсмичностью и медленными регионального характера отрицательными движениями земной коры. Геофизич. поля в пределах ложа О. большей частью имеют изометрич. очертания, преобладают положительные аномалии силы тяжести. Многие р-ны обладают полосчатым распределением магнитного поля.

Донные осадки. До недавнего времени знания о геол. возрасте, вещественном составе и истории формирования осадочного чехла О. ограничивались данными о самых верхних горизонтах слоя рыхлых осадков (" первого" сейсмического слоя). Начиная с 1968 в результате систематич. глубоководного бурения, проводимого с корабля " Гломар Челленджер" (см. Морская геология), в ряде р-нов были достигнуты вулканич. породы " второго" (" надбазальтового") слоя коры. На основе геол. исследований и сейсмич. зондирования установлено, что мощность неуплотнённых осадков меняется от 2000-3000 и более м в приматериковых зонах О. до первых десятков м и даже до нуля на гребнях срединных океанич. хребтов, крутых склонах поднятий и уступах материкового склона.

В центр., удалённых от суши (пелагических) частях О. выявлено три широтных пояса макс, мощностей осадочного чехла (более 2000 м) - вдоль экватора, к С. от 40° с. ш. и к Ю. от 40° ю. ш. Стра-тиграфич. объём осадочной толщи увеличивается от срединных хребтов (плейстоцен - плиоцен) к краевым частям О. (до верхней юры). Более древние океанич. осадки бурением не обнаружены, но не исключена вероятность их нахождения в породах " второго" слоя (напр., в Тихом океане).

Среди донных осадков О. выделяются терригенные, биогенные (известковые, кремнистые), вулканогенные и осадки смешанного происхождения (полигенные), к к-рым относятся глубоководные красные глины (см. карту к стр. 304-305). Терригенные осадки тяготеют к подводным окраинам материков, периферии ложа О. и глубоководным желобам. Среди них распространены отложения мутьевых потоков - турбидиты. Характерна относит, обогащённость органич. веществом, разложение к-рого создаёт восстановительную обстановку и обусловливает серую окраску осадков. Известковые осадки наиболее распространены в тёплых и умеренных зонах О. (от 50° с. ш. до 50° ю. ш.); в пределах океанич. ложа они представлены фораминиферовыми и кокколитово-фораминиферовыми отложениями, а на мелководьях - ракушечными и коралловыми отложениями. На глуб. более 4500- 5000 м вследствие растворения СаСОз известковые осадки отсутствуют. Кремнистые осадки (радиоляриевые и диатомовые) образуют 3 пояса, соответствующих зонам высокой продуктивности фитопланктона, - два субполярных и один экваториальный. Красная глубоководная глина характерна для котловин с глуб. 4500-5000 и более м в зонах низкой биологич. продуктивности, В областях О., примыкающих к зонам активного субаэ-рального вулканизма, формируются вулканич. осадки. Наибольшие площади дна совр. О. занимают карбонатные осадки (ок. 150 млн. км²), глубоководные красные глины (св. 110 млн. км²) и кремнистые илы (ок. 60 млн. км²). Совр. зональность распределения различных типов осадков, наблюдаемая в поверхностном слое, далеко не всегда выдерживается в более глубоких (древних) горизонтах. Материалы бурения свидетельствуют об изменении условий океанич. осадконакопления в прошлые геол. периоды.

Поступление эндогенного вещества на дно О. не ограничивается р-нами надводных вулканов. Оно отмечается близ срединных хребтов и крупных разломов. К ним приурочено образование металлоносных, а в нек-рых случаях - рудоносных (Красное м.) пластов с высокой концентрацией Fe (до 20-40%), Мn, Со, Ni, Pb, Zn, Ag, Se, Hg и др. элементов. Другой тип океанич. рудообразова-ния связан с осадочными процессами, ведущими к накоплению железомарган-цевых конкреций. Они приурочены к поверхностному слою осадков, но иногда обнаруживаются и в глубоких горизонтах осадочной толщи.

Для океанич. осадков, в отличие от мор. отложений, характерна малая скорость накопления. Она не превышает 1 мм в 1000 лет для красных глубоководных глин, а для известковых и диатомовых осадков колеблется от 1 до 30 мм в 1000 лет. Макс, скорость отмечается у основания материкового склона в зоне накопления терригенных осадков (часто более 100 мм в 1000 лет).

Осн. масса материала океанич. осадков поступает с материков в виде взвесей и в растворённой форме. Количеств, распределение осадочного материала и типы осадков связаны с климатич., вертикальной, горизонтальной и циркумконтинент. зональностью, а также с тектонич. режимом. Климатич. зональность и тектонич. режим определяют массу и состав терри-генного и биогенного материала; вертикальная зональность - растворение карбонатов с глубиной и погрубение материала на поднятиях; циркумконтинентальная зональность - образование ареалов терригенных осадков близ материков.

Отложения, близкие к океанич. осадкам, предполагаются в составе геосинклинальных толщ древних складчатых систем материков. Их образование вероятно в геол. формациях ранних стадий развития краевых геосинклиналей (напр., францисканская формация на Тихоокеанском побережье США), а также на океанич. островах (Тимор, Барбадос и др.)

Происхождение и геологическая история. Согласно совр. представлениям, воды О.- продукт дифференциации вещества мантии Земли. Имеются различные гипотезы о происхождении впадин О. и направленности их эволюции. По одной из них, впадины О.- более древние образования, чем материки; развитие земной коры и рельефа Земли идёт по пути постепенного сокращения О. и наращивания материков, переработки океанич. коры в материковую в пределах геосинклинальных поясов (гипотеза " континентализации"). Согласно противоположной точке зрения, впадины О.- сравнительно молодые образования, возникшие благодаря процессам преобразования материковой коры в океаническую (гипотеза " океанизации"). В 60-х гг. 20 в. приобрела большое число сторонников третья гипотеза - разрастания океанич. дна, или гипотеза " тектоники плит". Согласно этой гипотезе, вся земная кора состоит из ограниченного числа подвижных плит, границами к-рых служат срединные хребты и глубоководные желоба. В рифтовых зонах срединных хребтов происходит подъём глубинного вещества, к-рое затем растекается в обе стороны и, постепенно остывая и уплотняясь, снова погружается в зонах глубоководных желобов. Предполагается, что этот процесс протекает с середины мезозоя и постепенно ведёт ко всё большему раздвижению противоположных бортов О. Ряд фактов подтверждает эту гипотезу, однако она ещё мало увязывается с огромным материалом, накопленным в ходе изучения геологии суши. О. в виде совр. глубоководных бассейнов существуют, по крайней мере, с юрского периода, т. к. более древние породы на дне О. пока не обнаружены. В течение мела и кайнозоя происходило дальнейшее их углубление и развитие абиссального осадкообразования. Несомненным является недавнее наращивание окраин материков за счёт замыкания окраинных геосинклинальных бассейнов. Огромные мощности осадков в котловинах геосинклинальных морей свидетельствуют о древности О. При образовании крупных форм рельефа дна О. существ, роль играли вертикальные и горизонтальные движения земной коры (см. Земля).